吉林省不同生态区玉米施氮效果与氮肥利用效率差异

整理2005—2013年吉林省"3414"田间试验,选取不施氮和推荐施氮处理数据,研究不同生态区玉米的氮肥施用效果和肥料利用效率现状,探讨区域差异及其影响因素。结果显示,吉林省不同生态区的玉米产量水平差异显著,总体上以中部半湿润平原区最高,其次是东部湿润山区,西部半干旱平原区相对较低。不同生态区玉米施氮效果也存在差异,其中东部最高,施氮的平均增产量与增产率分别为2.44 t hm-2和38.4%,其次为中部(2.40 t hm-2,34.3%),西部则显著偏低(2.21 t hm-2,33.4%)。相比中、西部地区,东部地区玉米的氮肥利用效率显著较高,其平均氮肥农学利用率、偏生产力和肥料贡献率分别为16.6 kg kg-1、65.9 kg kg-1和25.0%。随不施氮处理产量的提高,各生态区施氮处理产量均呈上升趋势而氮肥贡献率呈下降趋势,其中,西部地区的相对变幅较中、东部地区更为明显。可见,应根据区域气候环境条件和施氮响应特征对氮肥进行合理的配置与施用,建议吉林中部地区以维持作物需求为标准适当减少施氮量,东部地区可适度增加施氮量并配合栽培措施以消减光温资源不足对产量的限制,而西部地区应在培肥地力基础上推广高效节水用水技术,发挥水氮耦合效应以促进高产高效。     

秸秆深还对土壤水分转移及产量的影响

采用田间试验方法,将玉米秸秆切段、粗粉碎、细粉碎、细粉碎后压粒和细粉碎后氨化处理,研究玉米秸秆深施还田对土壤水分转移及产量的影响。结果表明,秸秆粉碎程度越细,吸水能力越强,深施后土壤渗水速度越快;粉碎的秸秆较其他处理更能促进土壤水分竖直方向转移;各处理的蓄水能力表现为粉碎状秸秆处理段状秸秆处理CK(不施秸秆),且细粉碎、细粉碎后氨化处理在还田初期就能呈现出明显的蓄水效果;秸秆粉碎状态越细,深施后土壤容重减小的速度和幅度越大,细粉碎处理和细粉碎后氨化处理能在还田初期对减小土壤容重产生明显作用,播种后25 d,土壤容重减小幅度最大,分别达0.052和0.045 g/cm3;秸秆深施还田有效提高玉米产量,产量排序为细粉碎细粉碎后氨化处理粗粉碎细粉碎后压粒秸秆切段CK(不施秸秆),其中细粉碎处理对玉米产量的增加影响最明显。     

腐殖物质特异性及其产生机制

腐殖物质(HS)是天然有机质的主体,其组成、结构十分复杂。之所以称其为一类物质,就是基于他们具有不同于其形成前体的化学组成与结构特征的共性,或称"特异性",即在腐殖化过程中形成新的化学组合,甚至是"特异的"结合方式。但经历近200年的探索,人们对这种"特异性"的认识仍然不清楚,并缺少实验上的证据。加之近几年,一些研究结果被不适当的推演,HS的"特异性"更加受到质疑。HS到底有无"特异性"?"特异性"是什么?这涉及HS生物化学的根基,必须进行深入研究和回答。本文对已有的一些研究报道,包括HS的特异性、生物分子单体与HS结构特征的比较、基于生物多样性(进化)的天然生物材料与HS形成、HS形成机理及胡敏酸(HA)、富里酸(FA)形成顺序、矿物黏粒催化与HS形成、异核单量子相干谱(HSQC)和总相关谱(TOCSY)、傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)和C1s软X射线近边吸收精细结构(NEXAFS)同步辐射技术应用等进行综合评述,并提出HS化学进一步研究的方向。     

地理信息系统在土地管理中的应用

土地管理是国家为维护土地制度,调整土地关系,合理组织土地利用所采取的行政、经济、法律和技术的综合措施。地理信息系统(GIS)能把土地管理涉及的不同时间、类型的资源与环境数据存储在一起,进行统一管理和准确及时的分析,为土地管理提供决策信息。文章阐述了地理信息系统在国内外土地管理中的应用现状,并对未来地理信息系统在土地管理中的应用进行了展望。     

吉林省农用地利用等别划分方法研究

结合吉林省的实际情况,按照《农地分等规程》（TD/T1004-2003）,采用等间距法,以利用等指数80、100、120为间距,分别划分了吉林省农用地利用等。结果表明,以利用等指数80、100、120为间距相应划分了15、12、10个农用地利用等;以利用等指数100为间距对吉林省农用地利用等别进行划分较为科学、合理,为吉林省实行按等级折算补充耕地提供了基础依据。     

树干解析内业处理系统的研制

利用VB语言研制的树干解析内业务处理系统，可在WINDOWS9.x系统下直接运行。该系统具有数据管理、计算、显示和图表打印等功能，使用简便，结果显示直观，打印方便，通用性好。     

吉林省畜禽粪便耕地负荷量估算及预警分析

采用相关计算方法,估算吉林省2011—2018年畜禽粪便、有机污染物(COD)、氮、磷总量,计算各市(州)畜禽粪便耕地负荷量及警戒值,分析其时空变化特征。结果显示：(1)2018年吉林省畜禽粪便、COD、氮、磷总量较2011年均呈现减少趋势,粪便来源主要是牛、猪、家禽。2011—2018年吉林省畜禽粪便平均猪粪当量约为7 790.98万t,平均耕地负荷量12.28 t/hm²,农田对畜禽粪便仍具有强大的消纳潜力。(2)2018年吉林省畜禽粪便COD、氮、磷耕地负荷的平均值分别为0.71 t/hm²,40.15 kg/hm²,5.83 kg/hm²。畜禽粪便产沼气潜力为24.43亿m³,能源化利用潜力巨大。(3)2011—2018年吉林省畜禽粪便耕地负荷量警戒值呈倒“U”字型的变化特征,2011-2013年处于平稳阶段,分级级别为Ⅰ级;2014-2016年处于急剧上升阶段,分级级别Ⅱ级;2017年开始回落,到2018年降为0.34,分级级别为Ⅰ级,表明目前吉林省畜禽粪便对耕地的负...     

秸秆深还对土壤团聚体中胡敏素结构特征的影响

秸秆还田主要是覆盖和表层浅施,存在着影响种子发芽生长、土壤升温慢和病虫害增加等问题。秸秆深还(corn stover deep incorporation,CSDI)是指将玉米秸秆施入土壤亚表层(20~40 cm),不仅能解决秸秆焚烧的问题,还能达到保碳、蓄水、培肥、稳产的目的,使秸秆还田得到改善。虽对秸秆深还后胡敏素(Hu)的结构性质有一些研究,但是对秸秆深还后土壤团聚体中Hu的变化还未见报道。探究秸秆深还对土壤腐殖质的影响,可以为如何提高土地肥力、如何利用秸秆深还创建合理耕层提供理论依据。本试验采集于吉林农业大学试验站玉米连作耕地试验田,采用湿筛法将其分为2 mm、2~0.25 mm、0.25~0.053 mm和0.053 mm 4个粒级并提取Hu,通过元素组成、红外光谱和差热分析研究秸秆深还对团聚体中Hu结构特征的影响。结果表明:用此方法制备的黑土Hu的平均含碳量为721 g kg-1;H/C的平均值为0.776;Hu的缩合度高于相应的HA;秸秆深还促使土壤表层和亚表层团聚体中Hu的氧化度降低,脂族链烃减少,活性结构增多,稳定性降低,Hu的结构趋于简单化、年轻化。     

吉林省不同生态区玉米施磷的增产效应差异

【目的】明确吉林省玉米施用磷肥的增产效应在生态区及县域尺度上的差异,为优化区域磷肥的施用与配置,实现粮食进一步增产和提高磷肥效率提供依据。【方法】选取2005—2013年吉林省玉米"3414"田间试验中不施磷和推荐施磷处理数据,通过分析区域与县域尺度的作物产量反应、磷肥的农学利用率和肥料贡献率等指标,评估不同生态区玉米施用磷肥的增产效应及其差异。另外,通过建立不施磷处理玉米产量与施磷处理产量、磷肥贡献率的关系,分析不同生态区土壤基础供磷能力的差异对玉米施磷增产效应的影响。【结果】施用磷肥对保障吉林省玉米高产具有重要作用,东部湿润山区、中部半湿润平原区和西部半干旱平原区玉米施磷后分别增产1.4 t·hm~(-2)(18.4%)、1.2 t·hm~(-2)(14.5%)和1.7 t·hm~(-2)(24.7%)。当前推荐施磷条件下,东、中、西部生态区玉米施用磷肥的平均农学利用率分别为23.2、17.5和24.1 kg·kg~(-1),而平均肥料贡献率分别为14.6%、11.9%和18.3%。统计分析结果显示,西部地区玉米施磷的增产效果和肥料贡献率高于东、中部地区,而农学利用率东部地区低于中、西部地区。回归分析结果显示,各生态区玉米施磷产量与基础产量之间存在正相关关系,均符合显著的线性模型,东部地区为y=0.855x+2605(R~2=0.697**),中部地区为y=0.846x+2658(R~2=0.739**),西部地区为y=0.761x+3545(R~2=0.623**)。各生态区玉米的磷肥贡献率与基础产量之间均存在负相关关系,均符合显著的对数模型,东部地区为y=-21.8 ln(x)+211.7(R~2=0.248**),中部地区为y=-18.8 ln(x)+183.3(R~2=0.230**),西部地区为y=-26.7 ln(x)+257.4(R~2=0.342**)。随着土壤基础供磷能力的提升,西部地区玉米施磷产量的增幅和肥料贡献率的降幅较东、中部地区更为明显。【结论】不同生态区的自然环境特点和土壤地力条件显著影响了玉米的磷肥增产效应,生产中应根据区域磷素供应能力和施磷反应特征合理配置和施用磷肥。相比东、中部地区,吉林省西部地区农田的基础磷素供应能力偏低,因而其玉米施磷的增产效应较高,该地区需重视磷肥的科学管理和调控,同时结合其他栽培管理措施以协同提高产量水平和肥料效率。     

吉林省土壤类型分布与黑土地保护

黑土地没有明确的定义和准确的面积分布,但有一个约定俗成的大致范围。一般是指东北大区(含内蒙)以黑土、黑钙土、草甸土(常说的黑土类)为主的,拥有黑色或暗色腐殖质表土层的,性状好、肥力高的优质土地。虽然黑土地不是一个学术概念,但是要想保护好黑土地,还需要土壤学学术内涵的支撑。文中在对黑土、黑土类、软土、黑土区等概念对比的基础上,提出吉林省黑土地与土壤类型、土壤质量、面积、分布的对应关系,并将《吉林省土壤图》《吉林土壤》《吉林土种志》有关黑土地的数据进行校核、修正,形成了《吉林省黑土地土壤类型分布图》,为吉林省黑土地保护提供土壤学支持。